Қазіргі уақытта отын ретінде отын ретінде пайдалану тәжірибесі тіпті қазандық жабдықтарына қатысты ескірген сияқты. Дегенмен, энергетикалық жүйелердің жұмыс істеуінің бұл принципі даусыз артықшылықтарға ие, бұл сәйкесінше жаңа технологиялық тұжырымдамалардың пайда болуынан көрінеді. Бұл жағдайда эксплуатациялық ерекшеліктері автомобиль өнеркәсібінің дизайнерлерінің назарын ұзақ уақыт бойы аударған газ генераторы зауыты қарастырылады. Әрине, сорғыштың астында дәстүрлі ағаш жағу туралы әңгіме жоқ, бірақ мұндай қондырғылар шығаратын энергия қатты отынның жануымен тікелей байланысты.
Газ өндіруші жабдықтың конструкциялары
Жабдық түрлендіргіштен, желдеткіштен, скрубберден, құбырдың кірісінен тұрадыинфрақұрылым, жану камералары және байланыстырушы арматура. Жобалауда жылу немесе электр энергиясын өндіру үшін қатты отынды термиялық өңдеу жағдайлары басшылыққа алынады. Бұл жеке элементтерді ауыстыру мүмкіндігі бар моноблок немесе модульдік қондырғы болуы мүмкін. Компоненттердің корпустары дәнекерлеу құрастыру арқылы металдан (болат табақ) жасалған. Төменгі бөлігінде металл платформа орнатылған, ол нақты дизайн шешіміне байланысты жүріс тетігімен толықтырылуы мүмкін. Жоғарғы бөлігінде әдетте бункері бар тиеу жүйесі ұйымдастырылады, оған оттегі беру арналары қосылады. Электр энергиясын өндіруге арналған өнеркәсіптік газ өндіру қондырғыларында кейде автоматты реттеуі бар механикалық отын тиеу элементтері қарастырылған. Бірақ бұл жағдайда жану камерасы отынның келесі бөлігін қосуға пәрмен беретін арнайы көрсеткіштермен де қамтамасыз етілуі керек.
Газ генераторының функционалды аймақтары
Құрылғының бүкіл ішкі кеңістігін шартты түрде төрт бөлімге бөлуге болады:
- Кептіру аймағы. Жанармай дайындау камерасының бір түрі, онда бір отын артық ылғалсыз оңтайлы температураға ие болады. Әдетте бұл аймақтағы температура режимі 150-200 ° С.
- Құрғақ дистилляция аймағы. Қатты отынды дайындаудың тағы бір кезеңі, бірақ жоғары температура режимі жағдайында 500 ° C дейін. Бұл кезеңде газ генераторы ағашты шайырды, қышқылдарды және басқа қажетсіз заттарды кетіру үшін күйдіреді.
- Аймақжану. Бұл бөлім ауа түтіктерінің қосылу деңгейінде орналасқан, ол арқылы ауа жану тұрақтылығын сақтауға бағытталған. Құрылымдық жағынан, бұл барлық қатты отын қазандықтарында болатын әдеттегі жану камерасы. Ондағы орташа температура 1100-ден 1300 °C-қа дейін ауытқиды.
- Қалпына келтіру аймағы. Тор мен жану камерасы арасындағы аймақ. Заманауи пиролиз қазандықтарымен ұқсастығы бойынша бұл бөлімді қайта жану орны ретінде елестетуге болады. Мұнда жану аймағынан ыстық көмір түседі, оны алып тастауға немесе дереу тастауға болады.
Газ генераторы жинағының жұмыс принципі
Бұл жабдықтың жұмыс процесі отынның жануы кезінде бөлінетін көміртекті толық өңдеуге негізделген. Көмір қосылған отын да, шымтезек брикеттері, түйіршіктер немесе ағаш өңдеу өнеркәсібінің қалдықтарынан алынған түйіршіктер сияқты биоматериалдар да қатты отын элементтері ретінде әрекет ете алады. Алынған көміртегі берілген ауа ағындарымен әрекеттесе отырып, өзіне оттегі атомдарын қоса алады. Алынған газ бастапқы жүктелген отынның 30%-на ғана сәйкес келетін энергия көлемін бере алады. Екінші жағынан, көміртекті өңдеу үшін әлдеқайда аз ресурстар қажет - кем дегенде оттегі ең аз мөлшерде қажет. Ал екінші реттік жану процесінде газ генераторы қондырғысы пайдалануға жарамды мақсатты энергияны шығарады. Бұл кезеңде әртүрлітүрлендіргіштер мен батареялар - газ-ауа қоспасынан алу жоспарланған энергия түріне байланысты.
Газ өндіруші жабдықтың мүмкіндігі
Қазбалы отынды жағу принциптерін газ өндірумен біріктіру 20 ғасырдың басында қарастырылды. Сонымен қатар, бұл бағытта сәтті тәжірибелік әзірлемелер болды, олар жаңартылатын энергия көздерін өңдеуге арналған сол кездегі кең таралған генераторларды ауыстырды. Бүгінгі таңда энергияны үнемдеуге баса назар аудара отырып, ресурстарды ұтымды пайдалану принциптерін танымал ету аясында қалдықтар мен өсімдік биомассасын термохимиялық түрлендіру тұжырымдамасы қайтадан өзекті болуда. Ал 70-80 кВт шағын қуатты газ генераторларын да коммуналдық шаруашылықта немесе ауыл шаруашылығында қолдануға болады, мұнда жергілікті қалдықтар отын ретінде пайдаланылады. Мысалы, мұндай қондырғыларды шаруашылықтардың суару жүйелерінде 4-5 сағат толық автономияда пайдалану тәжірибесі бар.150 кВт-тан жоғары қондырғылар ірі өндірістерде, қызмет көрсету аймақтарында және энергияға тәуелді ірі нысандарда өз орнын табады.
Өнеркәсіпте газ өндіру технологияларын қолдану
Алғаш рет Еуропаның шыны және металлургия өнеркәсібінде газ өндіруші технологиялар қолданыла бастады, ал КСРО-да халық шаруашылығында өз орнын тапты. Мысалы, 20 ғасырдың ортасында газ өндіретін станциялар бүкіл елге таралып, 3 МВт-қа дейін газ өндірді.өсімдік биомассасы мен шымтезек. Заманауи жабдықтар технологиялық дамуға айтарлықтай қосылды. Бүгінгі таңда бұл компьютердің басқаруымен автоматты және тіпті роботтық басқару құралдарымен қамтамасыз етілген тұтас кешендер. Өнеркәсіптік секторда электр энергиясын өндіруге арналған газ генераторларының қуаты орта есеппен 300-350 кВт құрайды. Кейбір жағдайларда бұл отын материалдарына қатаң талаптар қоятын тұтас химиялық зауыттар. Мұндай қондырғылар ірі өнеркәсіптік кешендерде бірден бірнеше тұтыну жүйесіне қызмет көрсету үшін қолданылады - энергетикалық блоктар (станоктар, құрастыру желілері, динамолар, компрессорлар), жарықтандыру құрылғылары, желдету инфрақұрылымы және т.б.
Көлік техникасындағы газ генераторлары
Газ генераторларын орнату үшін машиналарды түрлендіру тәжірибесі соғысқа дейінгі жылдарда басталды. Көптеген машиналарда осы модернизацияның бөлігі ретінде жоғары өнімді электр генераторы орнатылды, өйткені оттегі қысымының жеткілікті күшті ағынын қамтамасыз ету қажет болды. Ол үшін электр желдеткіші пайдаланылды. Осы типтегі ең көрнекті әзірлемелерге ГАЗ-АА жүк көліктері мен үш тонналық ZIS-5 жатады, олардың газ генераторлары бір жанармай құю станциясында 80-90 км-ге дейін жүгіруді қамтамасыз етті. Бұл көп емес, бірақ орман шаруашылығында сұйық отын тапшылығы жағдайында бұл шешім өзін экономикалық жағынан толық ақтады. Бүгінгі күнге келетін болсақ, әдеттегі ICE автомобильдерін конверсиялау негізінен энергияны үнемдеу мүдделеріне негізделген. ГАЗ-24 автомобильдерін түрлендірудің сәтті мысалдары бар жәнеЖылдамдық шегін 80-90 км/сағ аралығында сақтай отырып, бір жанармай бекетінде 120 км-ге дейін жүретін AZLK-2141.
Өз қолыңызбен автокөлікке газ генераторы жинағын қалай жасауға болады?
Бұл принципті мамандарға хабарласпай-ақ үйде және өз бетінше жүзеге асыруға болады. Мұндай жаңартуға арналған жалпы нұсқауларды келесідей көрсетуге болады:
- Жүктеу бункері ұйымдастырылуда. Әдетте 40-50 литр сыйымдылығы бар газ баллонын пайдаланыңыз. Оның түбі кесіліп, мойынға жанармай құюға арналған тесік немесе терезе жасалады. Ұсақ түйіршікті көмірді немесе түйіршіктерді пайдалануға назар аударған жөн.
- Тор негізгі жүктемені көтеру үшін орнатылған.
- Жылу жүктемесін алу үшін циклондық сүзгі мен найза жасалуда. Қолданылатын қатты отын түріне қарамастан, ол күл және шаң түрінде жану өнімдерін шығарады. Бұл қалдықтар сүзгіден шығарылғаннан кейін бірден алынуы керек.
- Радиаторды орнату. Бұл компонент газ қоспасын салқындату функциясын орындайды. Өз қолыңызбен газ генераторын орнату үшін сіз сантехникалық құбырлардан радиатор құрылымын жасай аласыз. Көміртекті оңтайлы дайындау үшін көлденең қиманы дұрыс есептеу ғана маңызды.
- Жақсы сүзгі жасау. Заманауи мембраналық материалдардан газ-ауа қоспасын көп деңгейлі тазарту үшін демпфер жасауға болады, бұл электр генераторының қуатын арттырады.
- Қозғалтқышқа қосу. Қорытынды кезең, оның барысында жол жүру арқылытазартылған газ қоспасын бағыттау үшін қозғалтқышқа құбырлар қосылады.
Тұрмыстық газ генераторлары
Үйдегі қазандық жабдығы да жетілдіріліп, жаңа функциялар мен пайдалану мүмкіндіктері қосылды. Бұл аймақ үшін сұйық салқындату жүйесімен, аккумуляторды зарядтағышпен және қорғаныс құрылғыларымен толықтырылған СКГ (сұйытылған көміртекті газ) үшін 150 кВт-қа дейінгі газ генераторлық қондырғылар ұсынылады. Бұл электр қуаты өшіп қалған жағдайда пайдалануға болатын толық күту генераторы.
Газ өндіруші жабдықты қуаттылығы бойынша есептеу
Қуат блогының мақсатына қарамастан, оның техникалық және пайдалану көрсеткіштерін сатып алу алдында есептеу керек. Төменде үйдегі жылыту жүйесіне арналған газ генераторы жинағының әдеттегі есептеу мысалы берілген.
Құрылғының қуатын келесі қатынасты ескере отырып, мақсатты операциялық бөлменің ауданына қатысты орташалау керек: 10 м2 үшін өндірілген газ қоспасынан 1 кВт қуат потенциалы. Сонымен, 50 м2 алаң үшін кемінде 5 кВт орнату қажет болады, ал егер өндірістік нысанның ауданы 1000 м2 болса, кем дегенде 100 кВт жылу жүйесі қажет болады. Бірақ бұл бәрі емес. Қабырғадағы әрбір саңылау үшін климаттық жағдайларға түзетулерді есептемегенде, шамамен 1 кВт қосымша жасалады. Нәтижесінде, жалпы ауданы 1000 м2 болатын 10 терезе және 5 есік ойығы бар нысан кем дегенде 1015 кВт қуаты бар қондырғыны пайдалануды талап етеді.
Простехнология
Газ генераторлары негізгі қуат өндіру тапсырмалары үшін тамаша. Осылайша, егер кәдімгі қатты отын қондырғыларының тиімділігі 60% болса, газ аналогтары - 80% -дан астам. Қызмет көрсетудің оң нюанстары да бар. Толық жану камерада көмірқышқыл газы қоспасын алып тастау арқылы өтетіндіктен, жабдықтың қабырғаларын одан әрі арнайы тазалау қажет емес. Әрине, экономикалық пайдасы да бар. Ағашты жағатын ең қарапайым газ генераторы ұқсас жылу эффектісін қамтамасыз ететін электр жылытқыштары мен қазандықтармен салыстырғанда 30-40%-ға дейін үнемдей алады.
Технологияның кемшіліктері
Газ генераторларының артықшылықтары оларды әлсіз жақтары болмаса, электр және жылу энергиясын өндірудің негізгі құралына айналдыруы мүмкін. Ең алдымен, олар функционалдық бөліктердің көп компоненттілігін қамтиды. Қарапайым жұмыс принципіне қарамастан, газ генераторының жинағы көптеген өзара тәуелді элементтерді қамтиды, бұл жүйені құрастыруды және басқаруды қиындатады. Сондай-ақ отын шикізатын тиеу арқылы жануды үнемі ұстап тұру қажеттілігін атап өткен жөн. Жұмыс істеп тұрған өндірісте бұл жүйелі түрде жасалуы керек, сондықтан басқаруды автоматтандырусыз мұны істеу мүмкін болмайды.
Газ өндіру технологияларының болашағы
Газ генерациялайтын қондырғылардың үздіксіз дамуы олардың сөзсіз отынның ең перспективалы көздерінің бірі болып табылатын биоотын жасушаларымен органикалық үйлесуі арқылы қамтамасыз етіледі. ATтүйіршіктер мен брикеттерге арналған құрылымдарды оңтайландыру бағытында бұл тұжырымдаманы ілгерілету ықтималдығы жоғары. Автокөліктерге арналған газ генераторларына келетін болсақ, өнеркәсіптік деңгейде олардың дамуы өзін экономикалық тұрғыдан ақтай алады. Айтпақшы, шамамен 2 кг арзан жанармай материалдары автомобильге 1 литр бензин сияқты энергияны береді. Дегенмен, бұл бағыттағы даму үдерісі бұрынғысынша автомобильдердің дизайнын қиындату қажеттілігімен және кәдімгі іштен жанатын қозғалтқыштарды алмастыратын жаңа бәсекеге қабілетті генераторлардың пайда болуымен әлі де қиындауда.
Қорытынды
Электрлік және сұйық қуат өндіру жүйелеріне бүгінде баламалы энергия технологиялары көбірек қарсы тұруда. Бірдей тұрмыстық орта үшін толық күн панельдері мен геотермиялық батареялар бұрыннан шығарылған. Осы бәсекелес күресте заманауи газ генераторы қандай орын алады? Жабдықтың үлкен көлеміне және күрделі техникалық қызмет көрсетуге байланысты бұл тұрмыстық қолдану үшін ең практикалық шешім емес. Дегенмен, сала мұндай қондырғыларға қызығушылық танытады, өйткені олар қуатты азайтпай-ақ әсерлі үнемдеуге сенуге мүмкіндік береді.
